شیر پروانه ای یا Butterfly Valve یکی از شیرآلات ربع گرد صنعتی است که برای قطع و وصل جریان و در مدل های مناسب برای کنترل یا تنظیم دبی در خطوط پایپینگ استفاده می شود. دیسک این شیر با چرخش حدود 90 درجه حول شفت، سطح عبور جریان را تغییر می دهد و به دلیل ساختار فشرده، وزن کمتر و امکان اتوماسیون، در سیستم های آب و فاضلاب، تأسیسات، نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع شیمیایی، غذایی، دارویی و نیروگاهی کاربرد گسترده ای دارد.

در تجهیز صنعت امکان تأمین انواع شیر پروانه ای ویفری، لاگ، فلنجی، اهرمی، گیربکسی، پنوماتیک و برقی با بدنه چدنی، فولادی، استنلس استیل و پلیمری و با انواع سیت EPDM، NBR، PTFE و سیت فلزی وجود دارد.

برای انتخاب صحیح باترفلای ولو باید علاوه بر سایز خط، نوع سیال، فشار و دمای کاری، PN یا Pressure Class، نوع اتصال، متریال بدنه و دیسک، جنس سیت، نوع طراحی دیسک، افت فشار، گشتاور موردنیاز و نوع عملگر بررسی شوند.

قیمت و خرید شیر پروانه ای

جدول راهنمای انتخاب شیر پروانه‌ای

شرایط کاربردگزینه پیشنهادینکته مهم
آب و فاضلابچدنی Concentric + EPDMPN و کیفیت آب بررسی شود
مواد شیمیایی خورندهPTFE Lined / StainlessCompatibility متریال بررسی شود
صنایع غذاییStainless / Hygienicسطح پرداخت و Seal اهمیت دارد
بخارHigh Performance / Metal Seatدما و Pressure Rating دقیق بررسی شود
نفت و گازDouble یا Triple OffsetAPI 609 و Fire Safe مهم است
فضای نصب محدودWaferFace-to-Face و فلنج بررسی شود
نیاز به Dead-End ServiceLug مناسبباید Capability سازنده تأیید شود
سایز بزرگDouble Flanged / GearTorque و ساپورت مهم است
On/Off اتوماتیکPneumatic ActuatorFail Action و Torque بررسی شود
Remote OperationElectric ActuatorVoltage، Duty Cycle و Torque مهم است
Modulating ControlActuator + PositionerCv/Kv و Control Characteristic محاسبه شود

برای انتخاب شیر پروانه‌ای فقط سایز خط کافی نیست؛ فشار، دما، نوع سیال، ΔP، سیت، متریال، Torque و نوع سرویس On/Off یا Modulating باید هم‌زمان بررسی شوند.

 

خرید شیر پروانه ای

موارد و فاکتورهای زیادی در طراحی، انتخاب و در نهایت خرید شیر پروانه ای دخیل هستند. در ادامه به برخی از نکات مهم هنگام خرید شیر پروانه ای می پردازیم:

مزیت خرید شیر پروانه تجهیز صنعت

1- متریال اجزای شیر (بدنه، دیسک و لاینر)

همانطور که بالاتر نیز اشاره کردیم انتخاب متریال مناسب فرآیند و سیال فرآیندی در شیر پروانه ای یکی از مهمترین مواردی است که برای جلوگیری از آسیب دیدن آنها باید در نظر گرفته شود.

متریال دیسک، سیت و لاینر باید به گونه ای انتخاب شود که مقاومت بالایی در برابر دمای بالای سیال و همچنین خوردگی و سائیدگی سیال دارا باشند.

2- نوع اکچویتور

انتخاب اکچویتور یا عملگر با توجه به فرآیندی یکی دیگر از مورادی است که در هنگام خرید این شیر باید آن را در نظر گرفت. اکچویتورهای دستی همواره توسط اپراتور باز و بسته می شوند و کنترل آنها به صورت اتوماتیک میسر نمیباشد.

اما عملگرهای پنوماتیکی یا الکتریکی امکان اتوماسیون کردن شیر و کنترل آن بصورت اتوماتیک را فراهم می کنند. هر یک از این عملگرها با توجه به شرایط فرآیندی و شرایط محیطی طراحی و انتخاب می شوند.

3- سایز و نوع اتصال

انتخاب سایز و نوع اتصال مناسب این شیر از دیگر مواردی است که در هنگام خرید شیر پروانه ای باید مدنظر قرار داد.

اتصال فلنجی بهترین و مطمئن ترین نوع اتصال در شیرپروانه ای می باشد و نسبت به شیرهای ویفر تایپ و لاگ تایپ دارای قیمت بالاتر و وزن بیشتری است.

4- برند و کشور سازنده

برند و کشور تولید کننده یک شیر صنعتی از دیگر مواردی است که در کیفیت و عملکرد یک شیر تاثیرگذار است.

قطعا باترفلای ولو از برند های مطرح و معتبر اروپایی و یا امریکایی نظیر FISHER، EBRO Armaturen قابلیت اعتماد و اطمینان بیشتری نسبت به برندهای متفرقه یا شیرهای چینی موجود در بازار خواهند داشت.

شیر پروانه ای فلنجی در انبار تجهیز صنعت

عوامل موثر بر قیمت شیر پروانه ای

قیمت شیر پروانه ای به سایز، نوع اتصال، متریال بدنه و دیسک، جنس سیت، رده فشار، نوع طراحی، برند و نوع عملگر بستگی دارد. به همین دلیل دو Butterfly Valve با سایز یکسان ممکن است قیمت کاملاً متفاوتی داشته باشند.

مهم ترین عوامل موثر بر قیمت عبارت اند از:

  • سایز شیر: افزایش DN یا NPS معمولاً وزن و قیمت را افزایش می دهد.
  • نوع اتصال: Wafer، Lug و Double Flanged ساختار و قیمت متفاوتی دارند.
  • نوع طراحی: Concentric، Double Offset و Triple Offset از نظر ساخت و قیمت متفاوت هستند.
  • متریال بدنه: چدن، فولاد کربنی، استنلس استیل و متریال پلیمری قیمت متفاوتی دارند.
  • متریال دیسک: چدن، استنلس استیل، Duplex یا پوشش های خاص روی قیمت اثر دارند.
  • نوع سیت: EPDM، NBR، PTFE، RPTFE یا Metal Seat بر قیمت و محدوده کاربرد تأثیر دارد.
  • رده فشار: PN10، PN16، Class 150، Class 300 و سایر Ratingها قیمت متفاوتی دارند.
  • نوع عملگر: اهرمی، گیربکسی، پنوماتیکی یا برقی هزینه نهایی Assembly را تغییر می دهد.
  • تجهیزات جانبی: Positioner، Solenoid Valve، Limit Switch Box و Filter Regulator روی قیمت شیر اتوماتیک اثر دارند.
  • استانداردها و تأییدیه ها: Fire Safe، NACE، Fugitive Emission یا مدارک پروژه می توانند قیمت را افزایش دهند.

برای استعلام قیمت دقیق، سایز، فشار و دمای کاری، نوع سیال، اتصال، متریال، سیت و نوع عملگر باید مشخص شوند.

انواع شیر پروانه ای

شیر پروانه ای در انواع مختلفی از بدنه (اتصال شیر به خط) در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد که هریک با توجه به شرایط و کلاس فشاری خط لوله، جنس لوله و ضخامت آن، شرایط نصب و راه اندازی Butterfly valve و … باید انتخاب شوند.

انواع شیر پروانه ای ها

ویدیو معرفی و انواع شیرپروانه ای

انواع شیر پروانه ای از نظر نوع عملگر

شیر پروانه ای اهرمی

مکانیزم عملکرد در این نوع از عملگرها به این صورت میباشد که با فشار دادن اهرم و چرخاندن آن، میتوان زاویه دیسک شیر را طبق زاویه دلخواه تغییر داد و مسیر جریان سیال را کنترل کرد. این نوع از عملگرها در بازار به عنوان عملگرهای اهرمی یا کلاچ دار نیز معروف هستند.

شیر پروانه ای اهرم دار

شیر پروانه ای گیربکسی

شیرپروانه ای با اکچویتور گیربکسی به گونه ای می باشد که در آن شفت شیر پروانه ای که دیسک حول آن می چرخد، توسط یک سری چرخدنده به یک فلکه کوپل شده است. هنگامیکه اپراتور فلکه را می چرخاند، نیروی این چرخش توسط چرخ دنده ها (گیربکس) به شافت این محصول انتقال یافته و باعث چرخش دیسک خواهد شد. از آنجا که استفاده از گیربکس باعث افزایش گشتاور نیرو می شود. استفاده از شیر پروانه ای گیربکس دار در جایی که نیروی اهرم قادر به باز و بست کردن شیر نباشد مورد استفاده قرار می گیرد.

شیر پروانه ای گیربکسی

شیر پروانه ای پنوماتیک

شیر پروانه ای پنوماتیک یکی از پرمصرف ترین و پرکاربرد ترین انواع عملگرها در شیرآلات می باشد. استفاده از این نوع عملگر دارای سرعت اکشن بسیار بالایی بوده و شیر به سرعت پوزیشن باز یا بسته خواهد گرفت. همچنین در جاهایی که محدودیتی بابت تامین هوای فشرده وجود نداشته باشد، این نوع اکچویتور بهترین انتخاب خواهد بود.

مکانیزم عملکرد در این نوع از عملگرها استفاده از نیروی هوای فشرده برای باز و بسته کردن شیر میباشد. اکچویتور پنوماتیکی شیر پروانه‌ای معمولاً از نوع Rotary است و بسته به گشتاور و کاربرد می‌تواند از مکانیزم Rack & Pinion، Scotch Yoke یا طراحی‌های دیگر استفاده کند.

این نوع عملگرها دارای یک سری چرخدنده و شفت هستند که نیروی هوا در یک مخزن کوچک باعث حرکت چرخ دنده ها خواهد شد. این حرکت به شفتی که به عملگر کوپل شده است منتقل می شود. این شافت نیز با چرخش باعث حرکت و تغییر زاویه دیسک در شیر خواهد شد.

شیر پروانه ای پنوماتیکی

برای بهینه کردن عملکرد شیر پروانه ای پنوماتیکی و مکانیزه کردن حرکت شیر، استفاده از یک شیر برقی یا سولنوئید ولو و یک سوئیچ باکس نیز همانند شکل فوق در این شیر توصیه می شود.

شیر پروانه ای برقی

شیر پروانه ای موتوری یا الکتریکی (Motorized Operated Valve) با استفاده از یک موتور الکتریکی به دیسک در شیر کوپل می شوند و نیروی لازم جهت چرخش دیسک را تامین می کنند. این عملگرها با دریافت برق 24 ولت dc یا 240 ولت در موتور الکتریکی، شافت شیر را که به آن کوپل شده اند می چرخانند و به این ترتیب دیسک چرخیده و شیر باز و بسته می شود.

شیر پروانه ای موتوری

انتخاب بین اکچویتور پنوماتیکی و برقی باید بر اساس سرعت، Torque، Duty Cycle، Fail-Safe، دسترسی به Instrument Air، شرایط محیطی و نیاز کنترلی انجام شود.

عملگرمناسب برای
Leverسایز/گشتاور پایین و عملیات دستی
Gearboxگشتاور بالاتر و عملیات دستی
PneumaticOn/Off سریع، Fail-Safe و اتوماسیون
Electricکنترل از راه دور و سایت بدون Instrument Air
HydraulicTorque بسیار بالا یا سرویس خاص

انواع شیر پروانه ای از نظر نوع اتصال

شیر پروانه ای فلنج دار 

این نوع شیرپروانه ای (Flanged type) دارای دو فلنج برای نصب است که با بیشترین نقاط اتصال روی خط نصب می شوند و قرار می گیرند.

به همین جهت دارای بهترین مهار و مقاومت در برابر لرزش و ارتعاشات خط لوله است. شیرپروانه ای فلنجی معمولا در سایز های بالای 8 اینچ تولید می شوند و معمولا به دلیل سایز های بزرگ با عملگرهای گیربکسی تولید می شوند.

شیر پروانه ای فلنجی

شیر پروانه ای ویفری

شیر پروانه ای با اتصال بین فلنجی یا ویفری (Wafer type) بین دو فلنج خط قرار می گیرد و توسط پیچ های فلنج در موقعیت خود مهار می شود. محدوده سایز و Pressure Class آن به طراحی و استاندارد سازنده بستگی دارد و مدل های Wafer صنعتی می توانند در سایزها و کلاس های مختلف تولید شوند.

شیر پروانه ای ویفری در انبار تجهیز صنعت

شیر پروانه ای لاگ تایپ

نوع دیگری از اتصالات در Butterfly valve نوع لاگ تایپ (Lug type) بوده که دارای 4 تا 20 سوراخ برای اتصال بین دو فلنج در خط لوله است.

مزیت اصلی Lug این است که بدنه دارای Lug های مستقل رزوه دار یا سوراخ دار است و در بعضی طراحی ها امکان Dead-End Service یا جداسازی یک سمت خط را فراهم می کند.

شیر پروانه ای لاگ تایپ یا ویفری

جدول مقایسه  شیر پروانه ای ویفری، لاگ تایپ و فلنجی

نوع اتصالویژگی اصلیکاربرد مناسب
Waferنصب فشرده بین دو فلنجخطوط عمومی، فضای محدود، وزن کمتر
LugLugهای مستقل روی بدنهتعمیرات آسان‌تر و در برخی مدل‌ها Dead-End Service
Double Flangedفلنج یکپارچه دو طرف بدنهسایز بالا، خطوط صنعتی و نصب صلب‌تر
Butt Weldطراحی خاصسرویس‌های خاص دما/فشار بالا

انواع شیر پروانه‌ای از نظر طراحی دیسک

Concentric : محور شفت و دیسک تقریباً از مرکز شیر عبور می‌کند.

کاربرد:

  • آب
  • HVAC
  • خدمات عمومی
  • فشار و دمای متوسط
Double Offset : محور دیسک نسبت به مرکز بدنه و سطح آب‌بندی Offset دارد و اصطکاک سیت کاهش می‌یابد.

کاربرد:

  • فشار و دمای بالاتر
  • نفت و گاز
  • بخار
  • سرویس‌های صنعتی
Triple Offset : با Offset سوم هندسی، تماس سیت و دیسک تا لحظه نهایی بسته‌شدن کاهش می‌یابد.

کاربرد:

  • Metal Seat
  • High Temperature
  • Severe Service
  • Steam
  • Hydrocarbon

انواع شیر پروانه ای از نظر نوع جنس

شیرآلات صنعتی با توجه به شرایط فرآیند و نوع سیال در متریال ها و سایز های گوناگونی طراحی و تولید میشوند که این محصول نیز از این قاعده مستثنی نیست. شیر پروانه ای در انواع بدنه چدنی، انواع آلیاژی ها فولادی، استنلس استیل و حتی انواع مواد پلیمری و شیمیایی تولید می شوند.

شیر پروانه ای تفلون (PTFE)

در مواردی که خورندگی سیال بالا باشد و امکان استفاده از الاستومرهای معمولی وجود نداشته باشد، از PTFE با نام تجاری تفلون که به رنگ سفید میباشد استفاده می شود.

شیر پروانه ای پلیمری

PTFE به دلیل مقاومت شیمیایی و ضریب اصطکاک پایین برای بسیاری از سیالات خورنده مناسب است؛ اما محدوده فشار، دما و مقاومت سایشی آن باید بر اساس نوع PTFE، طراحی Seat و دیتاشیت سازنده بررسی شود.

شیر پروانه ای چدنی

باترفلای ولو با انواع بدنه چدنی شامل چدن داکتیل (Ductile iron) و چدن خاکستری (Grey iron) در این بین از بیشترین کاربرد برخوردار هستند.

بدنه چدن نسبت به بدنه فولاد دارای وزن کمتری می باشد و برای سیالاتی که دما و فشار بالایی نداشته و همچنین خورندگی ندارند بسیار مناسب است. شیر پروانه ای چدنی بیشتر در صنایع آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد.

شیر پروانه ای چدنی

شیر پروانه ای فولادی

شیر پروانه ای با انواع آلیاژ های فولاد ریخته گری یا فورج (کربن استیل) در صنایع پالایشگاه و نفت و گاز بیشترین کاربرد را خواهد داشت. محدوده دمای کاری شیر پروانه ای فولادی به Grade متریال بدنه، نوع سیت، Packing، دیسک، شفت، کلاس فشار و طراحی سازنده وابسته است و باید از Pressure-Temperature Rating همان مدل بررسی شود.

شیر پروانه ای فولادی

شیر پروانه ای استیل

شیر پروانه ای استیل که با آلیاژهای استیل 316 یا 316L، تولید میشود در صنایع دارویی و غذایی بسیار پرمصرف و پراستفاده می باشد.

انتخاب بدنه استیل در این نوع شیر به دلیل حساسیت های بهداشتی و میکروبی است. که انواع آلیاژهای استیل بهترین متریال سازگار با این چنین شرایطی خواهد بود.

شیرپروانه ای صنایع غذایی با بدنه استنلس استیل

عملکرد شیر پروانه ای

شیر پروانه ای یکی از انواع شیرآلات ربع گرد یا (Quarter Turn) است که با چرخش 90 درجه ای دیسک باز و بسته شده و مسیر جریان سیال را قطع و وصل می کند. این شیر از یک بدنه دایره ای شکل که یک صفحه (دیسک) مدور در وسط آن قرار دارد و یک عملگر یا اکچویتور تشکیل شده است.

دیسک شیر حول یک محور توسط یک شفت (stem) به اکچویتور شیر متصل بوده و اکچویتور به این طریق با تامین نیروی لازم، گشتاور مورد نیاز برای باز و بسته شدن شیر را فراهم می کند.

عملکرد شیر پروانه ای

همانطور که در شکل پایین ملاحظه می کنید با اعمال نیرو به عملگر، این نیرو به شافت Butterfly valve منتقل شده و باعث چرخش دیسک خواهد شد و نسبت به باز کردن یا بستن مسیر سیال پوزیشن خواهد گرفت.

این نیرو میتواند از طریق نیروی انسانی و توسط یک عملگر دستی (اهرم یا فلکه) منتقل شود، یا حتی میتواند بصورت اتوماتیک به شیر اعمال شده و از نیروهای پنوماتیکی (بادی)، الکتریکی (موتوری) یا هیدرولیکی که هریک دارای ویژگی ها و مشخصات خاص خود میباشند اعمال شده و به دیسک شیر منتقل گردد.

بسیاری از شیرهای پروانه‌ای Concentric برای جریان دوطرفه طراحی می‌شوند، اما جهت مجاز یا ترجیحی جریان و Shutoff Rating باید از دیتاشیت همان مدل بررسی شود؛ به‌خصوص در High Performance و Triple Offset Butterfly Valveها.

مزایای شیر پروانه ایی

ولو پروانه ای دارای مزایای بسیاری میباشد که باعث شده یکی از شیرآلات محبوب در صنایع محسوب شود.

  1. سرعت عمل : یکی از مهمترین ویژگی ها و شاید بارز ترین مزیت این شیر سرعت عمل است. شیرپروانه ای به واسطه عملکرد ربع گرد و سریع مناسب سرویس های قطع و وصل (ON/OFF) می باشد. همچنین این شیر همانطور که بالاتر نیز اشاره کردیم با نصب اکچویتور های اتوماتیک و پوزیشنر در سرویس های کنترلی و تنظیمی نیز بسیار کاربرد خواهد داشت.
  2. سایز  و وزن مناسب : از دیگر مزایای شیرهای پروانه ای سایز و ابعاد کوچک و همچنین وزن سبک این شیرها نسبت به شیرآلات دیگر در سایز های مشابه میباشد.
  3. به عنوان مثال یک شیر پروانه ای سایز “4 از نظر فضایی که برای نصب اشغال کرده و وزنی که دارد بسیار سبک تر و جمع و جور تر از یک شیر کشویی یا یک شیر گلوب می باشد.
  4. تعمیر نگهداری آسان : از مزیت های دیگر این شیر تعمیرات و نگهداری ساده و ارزان است. این شیر به دلیل سهولت دسترسی به تمام قطعات داخلی و خارجی آن دارای تعمیرات نگهداری ساده ای می باشد که باعث شده است نسبت به سایر شیرها بیشتر در صنایع مورد استفاده قرار بگیرد.
  5. قیمت مناسب: این نوع ولو به طور کلی از سایر انواع شیرها ارزان تر است.
  6. مقاومت در برابر خوردگی: این شیرها در جنس های مختلفی مانند استیل ضد زنگ و چدن داکتیل موجود است که در برابر خوردگی مقاوم هستند.

عملکرد شیر پروانه ای

کاربرد شیر پروانه ای

شیر پروانه ای طبق استاندارد API609 در صنایع نفت و گاز طراحی و تولید می شود اما کاربرد آن تنها به این صنایع محدود نمی شود و در بیشتر صنایع مانند صنایع شیمیایی، صنایع نیروگاهی، صنایع غذایی و دارویی و به خصوص صنایع آب و فاضلاب، سد سازی و تصفیه آب بسیار پرمصرف و کاربردی است.

کاربرد شیر پروانه ای ها

 برخی از مهمترین کاربردهای این نوع شیر عبارتند از:

– کنترل جریان:

شیر پروانه‌ای می‌تواند برای Throttling استفاده شود، اما برای کنترل دقیق باید Valve Sizing، Cv/Kv، Rangeability، افت فشار، زاویه دیسک و نوع Actuator/Positioner بررسی شوند. استفاده از یک Butterfly Valve On/Off عمومی به‌عنوان Control Valve بدون سایزینگ توصیه نمی‌شود.

  • سیستم های آبرسانی و فاضلاب: برای کنترل جریان آب، فاضلاب و سایر سیالات در خطوط لوله
  • سیستم های گرمایشی و تهویه مطبوع: برای کنترل جریان آب گرم، بخار و هوای گرم و سرد
  • صنایع نفت و گاز: برای کنترل جریان نفت، گاز و فرآورده های نفتی
  • صنایع شیمیایی: برای کنترل جریان مواد شیمیایی و سیالات خورنده

– تنظیم فشار:

  • سیستم های اطفاء حریق: برای کنترل فشار آب در سیستم های پاشش
  • سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک: برای کنترل فشار سیال در سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک
  • دیگ های بخار: برای کنترل فشار بخار در دیگ های بخار

– ایزوله کردن خطوط لوله:

  • تعمیرات و نگهداری: برای ایزوله کردن خطوط لوله در هنگام تعمیرات و نگهداری
  • پیشگیری از نشت: برای جلوگیری از نشت سیال در خطوط لوله

استانداردهای طراحی شیر پروانه ای

شیرهای پروانه‌ ای بر اساس استانداردهای مختلف بین‌ المللی طراحی و تولید می‌ شوند که هر یک دارای کلاس‌ ها و رده‌ های فشاری مشخصی هستند. این کلاس‌ ها نشان‌ دهنده حداکثر فشار قابل تحمل شیر در دماهای معین هستند و انتخاب صحیح آن‌ ها برای اطمینان از عملکرد ایمن و مؤثر سیستم‌ های لوله‌ کشی حیاتی است.

استانداردکاربرد
API 609طراحی و الزامات Butterfly Valve
ASME B16.34Pressure-Temperature Rating شیر
ASME B16.5ابعاد و کلاس فلنج
ASME B16.47فلنج‌های سایز بزرگ
API 598تست فشار و نشتی
ISO 5208تست فشار و Leakage
ISO 5211اتصال شیر به اکچویتور
API 607 / ISO 10497Fire Safe در صورت نیاز
EN 593Butterfly Valve صنعتی در استاندارد اروپایی

کلاس هایی مانند Class 150، 300 یا 600 نشان دهنده فشار ثابت بر حسب psi نیستند. فشار مجاز واقعی شیر به متریال بدنه، دمای فرآیند، طراحی سیت و Pressure-Temperature Rating سازنده بستگی دارد.

برند های مطرح شیر پروانه ای

تولیدکنندگان بسیاری در دنیا انواع باترفلای ولو را با متریال ها و عملگرهای مختلف تولید می کنند. در ادامه به تعدادی از آنها اشاره می شود:

  • ابرو آرماتورن EBRO ARMATUREN
  • فیشر FISHER
  • کیستون KEYSTONE
  • اینسترومیت INSTRUMATE
  • میراب MIRAB
  • کیتز KITZ
  • ورسک VERESK ETTESAL
  • وگ ایران VOGIRAN
  • ویسپار VISPAR

برند های شیر پروانه ای

اجزای داخلی شیر پروانه ای

این تجهیز دارای یک بدنه (Body)، دیسک (Disk)، آستری یا آب بند (Liner) و نشیمنگاه (Seat)، یک میله محور (Stem) که دیسک شیر حول محور آن آزادانه میچرخد، و یک عملگر (Actuator) که توسط شفت به دیسک متصل میباشد تشکیل شده است.

هریک از اجزای داخلی شیر پروانه ای دارای مدل های گوناگون و انواع مختلفی می باشند.

بدنه، دیسک، لاینر و حتی عملگر در شیرهای پروانه ای میتوانند از متریال و جنس های مختلفی تولید شوند. این متریال ها با توجه به صنعت مورد استفاده، شرایط دمایی و فشاری فرآیند، کلاس نشتی و از همه مهمتر نوع سیال و سرویس باید انتخاب شوند.

چرا که انتخاب متریال نامناسب در هر یک از موارد فوق باعث از بین رفتن شیر و صدمه های جبران ناپذیری میگردد.

اجزای داخلی شیر پروانه ای

در ادامه در خصوص هریک از اجزای داخلی شیرپروانه ای مواردی را مطرح خواهیم کرد.

بدنه (Body): بدنه مهمترین قسمت شیر می باشد که دیسک داخل آن حرکت کرده و آب بندی را در شیر ایجاد می کند. این بدنه در جنس ها و متریال های مختلف مطابق با شرایط فرآیندی و شرایط خط لوله، و همچنین در انواع سایز ها و اتصالات فلنجی و لاگ و ویفری تولید می شود.

عملگر (Actuator): همانطور که بالاتر نیز اشاره کردیم، باترفلای ولو را میتوان با انواع مختلفی از عملگرهای دستی شامل اهرمی یا فلکه گیربکسی و اکچویتور های اتوماتیک پنوماتیکی یا برقی کنترل نمود.

دیسک (Disk): انتخاب دیسک مناسب در شیر از مهمترین پارامترها و فاکتورها در خرید آن محسوب می شوند. به همین دلیل انتخاب دیسک و لاینر نامناسب علاوه بر مشکلات نشتی، باعث خوردگی و آسیب دیدگی در شیر خواهد شد و آسیب ها و خسارات جبران ناپذیری را در شیر باعث می گردد.

دیسک در شیر پروانه ای همواره متناسب با شرایط فرآیندی و نوع سیال انتخاب میشود. دیسک و لاینر در این محصول بیشترین تماس با سیال را دارند به همین جهت متریال دیسک باید به گونه ای باشد که اگر سیال خواص خوردگی یا ساییدگی دارد موجب آسیب دیدن دیسک نشود.

جنس دیسک معمولآ از متریال های SS316، متریال های مقاوم به سائیدگی مانند هستلوی C-276 و متریال های مقاوم به خوردگی مانند انواع  آلیاژ های کروم-نیکل مانند مونل یا اینکونل استفاده می شود.

برای سیالات اسیدی و سیالاتی که خاصیت خورندگی بسیار زیادی دارند معمولا از دیسک های پلیمری و ضد اسیدی استفاده می شود.

نشیمنگاه (Seat) : شیر پروانه ای در قسمت آب بندی در دو مدل سیت فلزی یا Metal seat و سیت غیر فلزی (نرم) یا Soft seat در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.

این قسمت از شیر طوری طراحی شده است که نسبت به فشار های مکانیکی، دمای بالای سیال، اصطکاک، خوردگی و بسیاری موارد دیگر فرآیندی مقاوم باشد و مسیر را به بهترین شکل ممکن آب بندی کند.

سیت شیر یکی از مهمترین قسمت های شیر به جهت آب‌ بندی و محافظت در برابر خوردگی و سایش بوده و به عنوان آ‌ب‌‌بند و عایق، از ورود و نشت سیال جلوگیری می‌ کند.

با توجه به جنس، دما و فشار میزان نفوذ پذیری و خواص خورندگی و سایش سیال جنس این سیت ها متفاوت خواهد بود.

انواع سیت یا نشیمنگاه ها در شیرهای پروانه ای

شیر پروانه ای در مصارف متداول معمولآ دارای سیت های غیر فلزی از متریال های تفلون PTFE، انواع پلیمرها مانند EPDM، لاستیک Hard Rubber، نیتریل NBR و دیگر متریال ها است. این نوع سیت معمولآ به جهت اینکه آب بندی بسیار خوب و قابل قبولی ارائه میدهد دارای کلاس های نشتی بسیار بالایی می باشد. (کلاس نشتی IV)

آستری یا آب بند (Liner) : توجه به نوع لاینر یا آستری یکی از مهمترین مواردی است که مستقیما روی کلاس نشتی شیر تاثیر گذار خواهد بود.

با توجه به اینکه بیشترین درصد از خرابی های شیرپروانه ای مربوط به آستری (در قسمت Seat) آن می باشد، انتخاب متریال مناسب در این قسمت از اهمیت بالایی برخوردار است.

انتخاب متریال نامناسب برای آستری یا لاینر در این شیر ای باعث خواهد شد این قسمت دچار آسیب دیدگی یا خوردگی شده و به مرور زمان وظیفه اصلی خود که آب بندی شیر میباشد را به درستی انجام ندهد.

به همین جهت آستری در شیرپروانه ای باید متناسب با خواص سیال از نظر خوردگی و سائیدگی بوده و همچنین قابلیت تحمل دماهای بالا در سیالات را داشته باشد.

علاوه بر لاینر تفلونی که بالا به تفصیل در مورد آن توضیح دادیم از سیت های پلیمری با متریال های EPDM و NBR نیز در شیرهای پروانه ای استفاده می شود که در ادامه به توضیح آنها می پردازیم:

  • سیت EPDM: یک آستری رایج‌ و پرمصرف‌ در شیر‌های پروانه‌ ای میباشد که عموماً به مشکی رنگ است و در برابر اسیدها و بازهای ضعیف، آب شور، سایش و پارگی دارای مقاومت بالایی میباشد؛ اما در برابر سیالاتی همچون روغن‌های معدنی و سیالات نفتی، هیدروکربن‌ ها، الکل‌ ها، اسیدها و بازهای قوی و هوای فشرده نباید مقاوم نمیباشد و نباید مورد استفاده قرار بگیرد.
  • سیت NBR: الاستومر نیتریل که نام دیگر آن NBR یا همان BUNA-N می باشد. این نوع سیت معمولا به رنگ مشکی یا سفید است و از مقاومت خوبی در برابر خوردگی و سائیدگی برخوردار است. نیتریل NBR قابلیت تحمل دمایی تا 80 درجه سانتی‌ گراد را دارد.

تعمیرات شیر پروانه ای

شیرهای پروانه‌ ای به‌ عنوان یکی از اجزای حیاتی در سیستم‌ های انتقال سیالات، به‌ ویژه در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و غیره نقش مهمی در کنترل جریان دارند. با توجه به استفاده مکرر و شرایط کاری سخت، این شیرها در معرض سایش و خرابی قرار دارند. بنابراین، تعمیر و نگهداری منظم آنها برای حفظ عملکرد بهینه و افزایش عمر مفید ضروری است.

تعمیر و نگهداری شیرهای پروانه‌ ای به سه دسته کلی​ نگهداری روزانه (Preventive Maintenance) شامل اقدامات پیشگیرانه بدون نیاز به جداسازی، تعمیرات عمومی (General Maintenance) برای حفظ عملکرد شیر و تعمیرات اساسی (Major Overhaul) در صورت خرابی های جدی تقسیم بندی می شود.

توجه نمایید که تعمیرات شیر پروانه‌ ای شامل بررسی و بازسازی اجزای مختلف آن می‌ شود:​

تعمیر بدنه شیر پروانه ای

  • -بازرسی و ترمیم ترک‌ ها: بررسی بدنه از نظر وجود ترک یا خوردگی و انجام جوشکاری در صورت نیاز
  • -تراشکاری و پرداخت‌ کاری: تراشکاری سطوح برای اطمینان از صاف بودن و پرداخت‌ کاری برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی
  • -رنگ‌ آمیزی مجدد: استفاده از رنگ‌ های مقاوم در برابر خوردگی برای افزایش طول عمر بدنه

تعمیر دیسک شیر پروانه ای

  • -بازسازی یا تعویض دیسک: در صورت وجود آسیب یا خوردگی، دیسک باید بازسازی یا تعویض شود.
  • -پوشش‌ دهی سطح دیسک: اعمال پوشش‌ های مقاوم در برابر خوردگی برای افزایش دوام دیسک
  • -جوشکاری و فرزکاری: ترمیم آسیب‌ های ساختاری و تنظیم دقیق ابعاد دیسک

تعمیر استم شیر پروانه ای

  • -بازرسی و تعویض استم: بررسی استم از نظر سایش یا خمیدگی و تعویض آن در صورت نیاز
  • -جوشکاری و تراشکاری با CNC: استفاده از دستگاه‌ های CNC برای دقت بالا در جوشکاری و تراشکاری استم

تعمیر سیت شیر پروانه ای

  • -تعویض سیت: جایگزینی سیت‌ های آسیب‌ دیده با نمونه‌ های جدید مطابق با مشخصات فنی
  • -ساخت سیت جدید: تولید سیت مطابق با درخواست مشتری و شرایط کاری خاص

نکات مهم در سرویس و نگهداری شیر پروانه ای

جهت افزایش عمر مفید و کاهش هزینه‌ های تعمیراتی شیرهای پروانه‌ ای، رعایت نکات زیر در سرویس و نگهداری آنها توصیه می‌ شود:​

  • 1.برنامه‌ ریزی منظم برای روغن‌ کاری: استفاده از روان‌ کننده‌ های مناسب مانند گریس پایه لیتیوم یا سیلیکون برای کاهش اصطکاک و جلوگیری از زنگ‌زدگی توصیه می‌ شود. در صورت عدم استفاده طولانی‌ مدت از شیر، پیش از بهره‌ برداری مجدد، آن را روغن‌ کاری کنید تا از سفت شدن یا گیر کردن قطعات جلوگیری شود. ​
  • 2.بازرسی دوره‌ای برای نشتی: ماهانه شیر را از نظر نشتی در نقاطی مانند اتصال لوله‌ ها به بدنه، فاصله بین گیربکس و بدنه، و آب‌بند بین دیسک و نشیمنگاه بررسی کنید. در صورت مشاهده نشتی، اقدام به سفت کردن اتصالات یا تعویض گسکت‌ ها و اورینگ‌ ها نمایید.
  • 3.عملکرد دوره‌ای شیر: حتی اگر شیر به‌ طور مداوم استفاده نمی‌ شود، حداقل ماهی یکبار آن را باز و بسته کنید تا از گیر کردن آن جلوگیری شود. ​
  • 4.نظافت منظم: سطوح داخلی و خارجی شیر را تمیز نگه دارید تا از تجمع رسوبات و آلودگی‌ ها جلوگیری شود. در صورت وجود خوردگی یا پوسیدگی سطحی، از روش‌ هایی مانند سندبلاست و رنگ‌آمیزی مجدد استفاده کنید. ​
  • 5.بازرسی و نگهداری اکچویتورها: در صورت وجود اکچویتور، اتصالات الکتریکی یا پنوماتیکی آن را بررسی کرده و از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل کنید.
  • 6.تعویض به‌ موقع قطعات فرسوده: در صورت مشاهده خوردگی یا تغییر شکل در لاستیک آب‌ بند، آن را تعویض کنید تا از نشتی و کاهش عملکرد شیر جلوگیری شود.

فروش شیر پروانه اي

فروشگاه تجهیز صنعت بهترین ارائه دهنده‌ی تجهیزات ابزار دقیق در کشور است. این فروشگاه بزرگ و مطمئن در جهت افزایش سطح کیفی صنایع در حوزه ابزاردقیق فروش شیر پروانه ای را با بهترین قیمت و کیفیت به انجام می رساند.  برای خرید و استعلام قیمت به روز شیر پروانه ای با کارشناسان مجرب فروش تجهیز صنعت در تماس باشند.

 

سوالات متداول شیر پروانه ای

تصویر بارگذار

شیر پروانه ای یا Butterfly Valve یک شیر ربع گرد است که با چرخش دیسک برای قطع و وصل جریان و در طراحی های مناسب برای تنظیم دبی استفاده می شود.

مدل Wafer بین دو فلنج مهار می شود، در حالی که مدل Lug دارای نقاط اتصال مستقل روی بدنه است. برخی مدل های Lug امکان Dead-End Service دارند. انتخاب بین این دو باید بر اساس فشار، نحوه تعمیرات و طراحی خط انجام شود.

در مدل Concentric محور دیسک تقریباً از مرکز سیت عبور می کند و این طراحی برای سرویس های عمومی رایج است. Triple Offset برای کاهش تماس و اصطکاک آب بندی طراحی شده و بیشتر در فشار، دما و سرویس های سخت تر استفاده می شود.

بله، بعضی Butterfly Valveها برای Throttling مناسب اند؛ اما برای کنترل دقیق باید Cv/Kv، افت فشار، Rangeability، نوع سیت، Actuator و Positioner بررسی شوند.

هیچ کدام به طور مطلق بهتر نیستند. پنوماتیک برای سرعت بالا، Fail-Safe و سایت دارای هوای ابزار دقیق مناسب است؛ مدل برقی در محل هایی که Instrument Air وجود ندارد یا کنترل الکتریکی مستقیم موردنیاز است کاربرد دارد.

خیر. Class 150 یک رده Pressure-Temperature است و فشار مجاز واقعی به متریال و دمای کاری بستگی دارد.

سایز، سیال، فشار، دما، نوع اتصال، PN/Class، متریال بدنه و دیسک، نوع سیت، نوع عملگر و کاربرد On/Off یا Modulating باید مشخص شوند.